衛星位置決め受信機および代理定位システム
ユーザ端末、特に移動体装置における電力消費を低減するため、衛星位置決め信号が使用不能な場合に地上波ビーコンを代替所在地として使用するシステムおよび方法を紹介する。衛星位置決め信号の導き出す所在地の代替としてビーコンを使用するのに際し、地上波ビーコンの地理的所在地は未知であってよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００９年１２月１８日出願の米国特許出願番号１２／６４１，８０７の利益を主張し、その開示内容を参照としてここに組み込む。
【０００２】
技術分野
本発明は、一般的には衛星位置決めシステムのための方法および装置に係り、特に、建造物内または衛星位置決め信号が十分に利用できないあらゆる時間もしくは場所における定位を可能にする多数受信機アプローチに係るが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）（現在運用の例として、米国ＮａｖＳｔａｒのＧＰＳシステムが挙げられる）受信機のような位置決めシステムが、ますます電池式端末（すなわち、ネットブックのパーソナルコンピュータ、移動体無線装置）へ搭載されるようになってきている。周回軌道衛星群により、受信機がユーザ端末の所在地を推定する際に使用する低出力広域電磁波信号を提供する。このような所在地推定は、通常、共同配置された処理ユニットで作動する搭載アプリケーションに設けられる。電池充電、燃料電池充填、または電源交換を行う間の持続期間を最長化するため、定位受信機サブシステムによる電力消費を限定する必要がある。現在、定位受信機サブシステムは、定位基盤アプリケーションにより積極的に要求された場合にのみ作動され、周期的にその出力を下げるようにするため、結果として周期的かつ間欠的な定位測定セットを実施する。
【０００４】
既知の信号特性（送信周波数、周波数帯域、復調、フレーミング、フレームレート、ビットパターン）およびブロードキャスト識別子を備えた地上波デジタル無線ビーコンは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の形式で使用可能であり、広域セルラーコミュニケーションネットワーク（無線通信ネットワーク（ＷＣＮs））が展開されて、ユーザによる同ネットワークへのアクセスを可能にしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明の概要
本発明は、衛星位置決め信号が利用できない場合に地上波ビーコンを代替所在地として使用することにより、ユーザ端末、特に移動体装置における電力消費を低減する方法および装置に関する。衛星位置決め信号により導き出された所在地の代替としてビーコンを使用するのに、地上波ビーコンの地理的所在地が公知である必要はない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例えば、実例としての実施形態によると、移動体装置は、ＧＮＳＳ信号を受信するよう構成されたＧＮＳＳ受信機と、地上波ビーコン信号を受信するよう構成された第２受信機と、コントローラとを備える。同実例としての実施形態において、コントローラは、信号妨害によりＧＮＳＳ信号が利用できない場合を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用することで以前のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成される。本開示の主題の他の実施様態につき、以下に詳細に説明する。
【０００７】
図面の簡単な説明
以下の詳細な説明と同様、以上の概要は、添付の図面とともに読むことで一層理解されるものである。本発明を説明する目的で、図面には本発明の一例としての構成を示したが、本発明は、図面に開示の特定の方法および手段に限定されるものではない。図中、
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、 衛星信号送信の代替としてのローカル地上波ビーコンの使用を示すものである。
【図２ａ】図２ａは、衛生信号送信の代替として地上波ビーコンを使用した場合のイベントを描くものである。
【図２ｂ】図２ｂは、衛星信号送信の代替としての地上波ビーコンの使用を中断した場合のイベントを描くものである。
【図２ｃ】図２ｃは、衛生信号送信の代替としての地上波ビーコンの使用中断において失敗したケースにおけるイベントを描くものである。
【図３】図３は、移動体または携帯型装置のための、多数受信機による定位可能型サブシステムを描くものである。
【図４】図４は、衛星信号送信の代替としての地上波無線通信システムからのタイミングの使用を示すものである。
【図５】図５は、衛星信号送信の代替としての地上波無線通信システムから受信した出力の使用を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実例としての実施形態の詳細な説明
さて、本発明の実例としての実施形態について説明する。まず、問題の概略につき、詳細に説明を行い、解決策をより詳細に説明する。
【００１０】
自己位置決め受信機（定位装置プラットフォーム（ＬＤＰ）としても周知である）は、定位アプリケーションに対して周期的またはアドホック的に位置推定を作成および送達する際に使用される多数受信機装置である。ＬＤＰは、電池動力式であり、従って使用可能な寿命が限定されるものと想定され、電力消費を制限する技術がサービス提供の持続に不可欠である。ＬＤＰ電気回路は、携帯電話、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステム、または位置認識タグのようなより大きい装置の一部として設計される。代替技術は無線ネットワークとの二重通信を要求しないため、同装置は送信装備を必要としない。
【００１１】
信号妨害によりＧＮＳＳ信号が利用できない場合に、それがＧＮＳＳ位置更新の失敗に基づき判定され、ＬＤＰは、その二次受信機によって受信したビーコン出力、ビーコン識別子、および／または信号タイミングアドバンスまたは往復時間等のネットワークパラメータを使用し、既知のＧＮＳＳ導出最終位置が依然として有効であるか否かを判定することができる。一定間隔または特定イベントの発生までＧＮＳＳ検索を中断することにより、ＧＮＳＳ関連の電気回路および処理につき、完全にその出力を下げることができ、電池寿命を延長することができる。
【００１２】
Ａ．ＬＤＰ
多数受信機装置
ＬＤＰは多数受信機装置である。ＧＮＳＳ受信機は通常、位置推定に使用される。代替受信機（送受信機の一部であってもよい）は、地上波ビーコンからの信号情報収集に使用される。ソフトウェア無線（ＳＤＲ）を使用し、多数受信機のエミュレートを行い、ＧＮＳＳおよび地上波ネットワークのサンプリングを行うことが可能である。性能を向上させるためには、ＧＮＳＳおよび多数地上波ビーコンの同時サンプリングを可能にするため、２つ以上の受信機を並行して使用することができる。
【００１３】
ビーコン
ビーコンとは、事前に確立された方式に応じて、識別情報を含むデータを送信するために確立された周波数または周波数帯域を使用する無線送信機である。ビーコンによるデジタルデータブロードキャストの使用により、同ビーコンとそのネットワークとの識別が可能になる。ネットワークタイミングは、ビーコンから送信されたフレーム（誘導チャンネルまたは同期チャンネル）より展開される。ビーコン送信の例としては、セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２.１１ネットワークのビーコンフレームが挙げられ、またビーコン識別子の例としては、ＣＤＭＡおよびＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭ（登録商標）セルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子（ＢＳＳＩＤ）が挙げられる。
【００１４】
受動的ビーコン出力レベルと近接
ＬＤＰは、周期的サンプリングイベント中に、近隣ビーコンの信号強度を測定することによって高精度ＧＮＳＳ位置推定の代替としてビーコンを受動的に使用することができる。ＧＮＳＳ受信機および地上波ビーコン受信機は双方とも同時に情報収集を行うため、代替ビーコンの送信出力を測定し、ＧＮＳＳの最終測位に記録されたビーコン送信出力と比較することができる。記録されたビーコン出力を使用する閾値セットがＬＤＰによって確立され、代替ビーコンへの動きおよび代替ビーコンからの動きを、続くサンプリング期間中に検知可能である。
【００１５】
図１は、衛星信号送信の代替としての、局所的地上波ビーコン（本例では、ＷｉＦｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１）ノードのような短距離無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のアクセスポイント）の使用を示している。図１において、移動体装置１０１は、無線ブロードキャスト１１１の損なわれないＧＮＳＳ衛星群１０８とともに建造物１０７の外側に示され、位置判定が可能である。本例では、群１０８のうち１つの衛星１０９が、建造物１０７により妨害されたナビゲーション無線ブロードキャスト信号１１０とともに示されている。建造物１０７の外側の移動体装置１０１受信機によって検知可能なブロードキャスト信号１０６を伴うＷＬＡＮノード１０５が建造物内にある。
【００１６】
同移動体装置１０１を、建造物１０７内の位置１０４に１０３のように移動後の様子を示している。ＧＮＳＳ衛星１０８のブロードキャスト信号１１１および１０９が建造物によって今や妨害されているが、移動体装置１０１は、ＷＬＡＮノード１０８から同ブロードキャスト１０９を依然として検知することができる。ブロードキャスト信号１１１または１１０を伴うＧＮＳＳ衛星群１０８の個々の構成員は依然として検知されるが、４つ未満の衛星ブロードキャストでは、ＧＮＳＳ基盤位置推定の計算に不十分である。しかしながら、識別可能な局所的ブロードキャスト信号１０６が依然として検知可能であるため、代替ビーコン送信１０６が検知可能である限り、最終のＧＮＳＳ展開位置推定が有効であると見做すことができる。
【００１７】
図２ａは、以前のＧＮＳＳ取得位置に対する現在位置の有効性を判定するための代替として地上波ビーコンを使用する際の動作ステップを詳述するものである。
【００１８】
ＧＮＳＳ受信機サブシステムは、第１有効ＧＮＳＳ位置を展開しなければならない２０１。この位置には、緯度、経度、高度、タイミング、および選択的に速度が含まれる。略並行して略同時に、ビーコン受信機サブシステムは、事前に規定された送信帯域における無線ビーコンを検知および識別する２０２。ビーコンに係る情報としては、送信機識別情報が含まれ、また受信した出力、受信機タイミング、またはその他の信号性質測定を含むこともできる。第１ＧＮＳＳ位置およびビーコンの第１リストが、プロセッササブシステムに送達され、局所的に記憶される２０３。展開された第１ＧＮＳＳ位置が有効であったため、ＧＮＳＳ展開情報は、定位消費型アプリケーション（図示せず）に引き渡される。一旦ＧＮＳＳ受信機サブシステムが第１ＧＮＳＳ位置を送達すると、ＧＮＳＳ受信機システムは、次の更新が要求されるまで、省電力スリープモードへの切り替えがなされる２０４。位置更新の要求頻度は、プロセッササブシステムを介して定位消費型アプリケーションにより設定される。ビーコン受信機サブシステムもまた、次の更新が要求されるまで、省電力スリープモードへの切り替えがなされる２０５。ＧＮＳＳ受信機サブシステムが有効なＧＮＳＳ測位の間、ビーコン受信機サブシステムがＧＮＳＳ受信機サブシステムと並行して起動される。
【００１９】
ＧＮＳＳ受信機サブシステムが有効なＧＮＳＳ測位に失敗した場合２０６、それに応じて、ビーコン受信機サブシステムは検知および識別可能なビーコンの現在のリストを同時作成する２０７。この場合、コントローラが、現在のビーコンリストを、最終的に有効なＧＮＳＳの決定に対して時間的に関連付けられた先行ビーコンリストと比較する。
【００２０】
この一例としてのケースにおいて、現在のビーコンリストと先行のビーコンリストとの双方に範囲の制限されたビーコン（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１のＷｉＦｉノード）が存在する場合、コントローラは、誤差半径の増大した最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再度使用することができる。誤差半径は、ビーコン種別（例えば、８０２．１１において、バージョン「ｎ」のアクセスポイントが２００メートル拡張範囲を有する一方で、バージョン「ｂ」および「ｇ」のアクセスポイントは通常１００メートルの最大範囲を有する。またブルートゥース、ＲＦＩＤ、および超広域帯（ＵＷＢ）を使用するもの等、その他のＷＬＡＮもしくはビーコン技術は数十メートルのより狭い範囲を有する。）または周波数帯域（信号周波数が増すと同範囲は狭まる）に応じて変化する。
【００２１】
コントローラは、ビーコンリストの検討に基づき、最終的に有効なＧＮＳＳの決定が依然として有効である旨の判定を行うと、ＧＮＳＳ受信機サブシステムをオフに切り替え２１０、トリガ条件を設定することにより、後にトリガ条件が満たされると、ＧＮＳＳ定位の再起動および再試行を行う。ビーコン受信機サブシステムは、コントローラにより、省電力状態への遷移が命じられる２１１。
【００２２】
図２ｂは、トリガイベント後のＧＮＳＳ定位再開に成功した例を示すものである。この状況において、ＧＮＳＳ受信機サブシステムは、電源がオフされると始動する２１０。コントローラはＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知する。このようなＧＮＳＳ再試行のトリガイベントは、本文書の後半に詳述する。ＧＮＳＳ再試行イベントの主要例としては、図２ｂに示すように、ビーコン受信機サブシステムがコントローラに送信する新たなビーコンリストを作成する２１１。コントローラは、新たなビーコンリストにおいて事前に選択された代替ビーコンが欠落している旨を検知する。代替ビーコンまたは選択されたビーコンが、もはや継続的に所在地の有効性を保証するものでないために、ＧＮＳＳ再起動および再試行が許可される２１２。
【００２３】
ＧＮＳＳの再起動および再試行２１３は名目上、コントローラが、ＧＮＳＳ受信機サブシステムに記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータに加えて現在時刻および最終的に有効な所在地をアップロードするホットスタートである。本例においては、ホットスタート後、ＧＮＳ受信機は位置決めの実施に成功すると２０１、ＧＮＳＳの生成情報を記憶してアプリケーションに引き渡すコントローラに対して引き渡す２１４。コントローラは、ビーコン受信機サブシステムに対して命令を行い、ビーコンを再スキャンさせる２１３。ビーコン受信機サブシステムは、検知および識別可能なビーコンをスキャンし、省電力スリープモードに切り替わる前に、コントローラに対してその判定リストの報告を行う２１１。コントローラは、新たなビーコンリストとタイムスタンプとを記憶する２１６。
【００２４】
図２ｃは、トリガイベント後のＧＮＳＳ定位再開に失敗した例を描くものである。この状況において、ＧＮＳＳ受信機サブシステムは、電源がオフになると始動する２１０。コントローラはＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知する。本例の場合、図２ｃに示すように、ビーコン受信機サブシステムは、コントローラに送信される新たなビーコンリストを作成する２１１。新たなビーコンリスト中、事前判定された代替ビーコンが欠落しているとこれがトリガとなって、コントローラはＧＮＳＳサブシステムの再試行を行う２１２。
【００２５】
ＧＮＳＳ再起動および再試行２１３は名目上、コントローラがＧＮＳＳ受信機サブシステムに記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータに加えて、現在時刻および最終的に有効な所在地をアップロードするホットスタートである。本例においては、ホットスタート後、ＧＮＳ受信機がＧＮＳＳ測位に失敗する２１５。この新たなＧＮＳＳ位置作成の失敗は、コントローラに伝えられ、コントローラはアプリケーションに対して現在の所在地が未知または不確実である旨を信号通知する２１６。
【００２６】
図３は、定位装置プラットフォーム（ＬＤＰ）の機能要素を描いたものである。ＧＮＳＳ受信機サブシステム（ＧＲＳ）３０１は、データバス３０８を介してマイクロプロセッサ基盤のコントローラ３０２に接続された市販の省電力ＧＰＳチップセットである。
【００２７】
ビーコン受信機サブシステム（ＢＲＳ）３０４は、シリアル周辺インタフェース（ＳＰＩ）等のデータバス３０８を介してマイクロプロセッサ基盤のコントローラ３０２に接続された市販の省電力ＷＬＡＮもしくは無線受信機である。ＧＲＳ３０１およびＢＲＳ３０４は、機能的には個別の受信機であるが、アンテナおよび電気回路を共有してもよい。
【００２８】
クロック３０５は、市販で入手可能なクロックモジュールである。トリガイベント、単位コスト、および電力消費に関する設計者の選択に応じて、クロックは温度補償水晶発振器のような非常に安定的なクロックから、安定性には欠けるものの安価な水晶ベースのリアルタイムクロックまで使用できる。クロック３０５は、ＧＲＳ３０１からのＧＮＳＳ導出タイミング信号が可能な場合にそれを使用して、コントローラによって設定されて遵守される。クロック３０５を使用して、ＧＲＳ３０１、ＢＲＳ３０４、およびコントローラ３０２の省電力スリープ期間を判定するようにしてもよい。クロックモジュール３０５がこのように選択されると、ＧＲＳ３０１に参照ＧＮＳＳシステム時間を提供し、決定時間を早めることができる。
【００２９】
コントローラ３０２は、ＬＤＰの決定ロジックに対して演算プラットフォームを提供するのに加え、サブシステム間のデータ転送を扱う市販の省電力マイクロプロセッサである。あるいは、コントローラ３０２は、補助サブシステム３０６の一部として設けられたプロセッサにおいて作動するソフトウェアプログラムとして実現されてもよい。
【００３０】
ローカルメモリ３０３を使用して、ＢＲＳ３０４により判定されたビーコン情報に加え、ＧＲＳ３０１からのアルマナックおよびエフェメリスデータを記憶してもよい。
【００３１】
補助サブシステム３０６が備えられ、ＬＤＰがその一部を成すより大きな装置を表す。補助サブシステム３０６は、マイクロプロセッサ、揮発性および不揮発性メモリ、ソフトウェアアプリケーション、バッテリモニタ、ディスプレイ、および提供された所在地情報を使用もしくは操作する入力を備えることができる。
【００３２】
携帯電話システムのような広域通信ネットワークからのブロードキャストは、代替ビーコンとして機能するのに適している。非常に小さな基地局（フェムトセル）は、その範囲および出力においてＷＬＡＮノードと類似している。より大きく、より広域の基地局は、高出力で送信を行い、建造物内でのサービスを可能にする。セルラーブロードキャストは、特定の帯域において、特定の帯域幅および変調を用いて標準化される。セルラーブロードキャストは、セルまたはセルのセクターからの送信の区別を可能にする識別子（セルグローバルアイデンティティ（ＧＳＭ）、セルアイデンティティ（ＵＭＴＳ）、およびベースＩＤ（ＣＤＭＡ２０００）を含む。相対到達出力差および相対到達時間差に係る技術により、セルラー送信機の所在地もしくは出力が未知であっても、その動きもしくは位置変化の検知が可能となる。
【００３３】
図４は、ＧＮＳＳ展開位置推定の代替としての広域セルラーネットワークにより提供されたビーコン信号の使用を描いたものである。移動体装置４０１はまず、建造物４０３の外側のポイント４０２に配置されている。ＧＮＳＳ群４１３からのブロードキャスト無線信号４１４は、第１ポイント４０２において使用可能であり、有効な所在地、速度、高度、および時刻推定が可能である。セルラーシステム４０５、４０６、４０７、４０８からのブロードキャスト信号も第１ポイント４０２において使用可能である。しばらくして、移動体装置４０１は、建造物４０３内の第２ポイント４０４へと４１５のように移動される。ＧＮＳＳ群４１３からのブロードキャスト信号４１４は、今や周辺構造４０３によって妨害されることとなる。セルラーネットワーク４０５、４０６、４０７、４０８からの高出力ブロードキャスト信号４０９、４１０、４１１、４１２は建造物を貫通することができ、移動体装置４０１は代替としてブロードキャスト信号４０９、４１０、４１１、４１２を使用することができる。
【００３４】
本例における代替は、ブロードキャスト信号４０９、４１０、４１１、４１２間の相対時間差に基づくものである。セルラーネットワーク送信機の所在地が未知であるため、相対タイミング差から所在地を算出することはできないが、第１位置４０２および第2位置４０４で受信したこれらの間の相対タイミング差を使用して、大体の位置変化を判定することができ、それ故、有効であったＧＮＳＳ測位が依然として有効であると見做すことができるか否かを判定することができるのである。
【００３５】
図５は、ＧＮＳＳ展開所在地推定の代替として広域セルラーネットワークにより提供されたビーコン信号の使用を描いたものである。移動体装置５０１はまず、建造物５０５の外側のポイント５０２に配置される。ＧＮＳＳ群５１９からのブロードキャスト無線信号５２０が第１ポイント５０２において使用可能であり、有効な所在地、速度、高度、および時刻推定が可能である。セルラーシステム５０６、５０７、５０８、５０９からのブロードキャスト信号も、第１ポイント５０２にて使用可能である。しばらくして、移動体装置５０１は、建造物５０５内の第２ポイント５０４へと５０３のように移動する。ＧＮＳＳ群５１４からのブロードキャスト信号５１５が、今や周辺構造物５０５によって妨害されている。セルラーネットワーク５０６、５０７、５０８、５０９からの高出力ブロードキャスト信号５１０、５１１、５１２、５１３は建造物を貫通することができ、移動体装置５０１は代替としてブロードキャスト信号５１０、５１１、５１２、５１３を使用することができる。
【００３６】
本例における代替は、ブロードキャスト信号５１０、５１１、５１２、５１３間の相対出力差に基づくものである。セルラーネットワーク送信機の所在地および送信出力が未知であるため、出力差から所在地を算出することはできないが、第１位置５０２と第２位置５０４において受信したこれらの間の相対出力差を使用して、大体の位置変化を判定することができ、それ故、第１位置５０２から有効であったＧＮＳＳ測位が依然として有効であると見做すことができるか否かを判定することができるのである。これらの相対出力差は、一連の双曲線５１５、５１６、５１７、５１８として示されている。
【００３７】
Ｂ．ＧＮＳＳ再試行のトリガイベント
代替ビーコントリガの喪失
最終的に有効な既知のＧＮＳＳ位置の代替としてブロードキャスト信号を使用する場合、その代替がもはや検知不能であると、ＧＮＳＳの再試行が開始される。
【００３８】
ホットスタートトリガの喪失が差し迫った場合
ＧＮＳＳ受信機（本例ではＧＰＳ受信機）は、衛星ブロードキャストよりアルマナックおよびエフェメリスデータを収集する。ＧＰＳアルマナックは、アクティブ状態のすべてのＧＰＳ衛星についての軌道パラメータを含み、すべての衛星によりブロードキャストされる。精密なＧＰＳアルマナックデータが急遽必要となる訳ではないため、ＧＰＳアルマナックデータは数ヶ月の間、有効であると見做すことができる。
【００３９】
エフェメリスデータは、各ＧＰＳ衛星による３０秒ごとの非常に精密な軌道およびクロックの補正ブロードキャストであり、通常、各個別の衛星ブロードキャストより収集される。エフェメリスデータは、時間的制約があるものであり、高頻度で（例えば、３０分未満で）更新されなければならず、さもなければ正確な所在地推定ができなくなってしまう。
【００４０】
ＧＮＳＳ受信機が新たなアルマナックおよびエフェメリスを収集しなければならない「コールドスタート」状況、もしくは所在地推定算出前に、ＧＮＳＳ受信機が新たなエフェメリスデータを収集しなければならない「ウォームスタート」を避けるため、ＬＤＰは、ＧＮＳＳ受信機サブシステムを周期的に起動して、新しいＧＮＳＳ所在地推定を試みるようにする。
【００４１】
衛星更新トリガ
有効な各衛星からエフェメリスデータが収集されると、タイムスタンプが付与される。ＬＤＰ内では、時間、衛星ＩＤ、およびエフェメリスデータのデータベースへの入力が行われる。エフェメリスデータが制限時間（名目上、３０分）を超えた場合、その衛星についてのデータが古い旨のマークが付される。新しいＧＮＳＳ定位のトリガが設定され、データベースの入力が古い旨のマークが付される前に、衛星信号収集および所在地推定を行うようにする。このトリガに基づく方法は、最初のコールドスタート後、新しく有効となった衛星に対してのみ、あるいは各データベース入力に対するガード時間（名目上、１５分）が超過した場合に、ＧＮＳＳ受信機により衛星エフェメリスデータが収集されるといった方式に基づく。
【００４２】
アルマナックデータに基づく、経時的な衛星の有効性に関する予測モデルを使用して、衛星が水平線上を移動する際、データベースへのエフェメリス入力を無効にするようにしてもよい。この予測された挙動は、衛星が使用不能であるとの予測前における定位の引き金となり得る。
【００４３】
単発タイマ超過トリガ
ＧＮＳＳ代替定位有効技術は、任意の有効性タイマのサポートが可能である。代替の喪失がなかったとしても、ＧＮＳＳ位置決めの再試行が試みられる。これは再設定可能なタイマである。
【００４４】
進行性ＧＰＳ再試行の（時限）トリガ
ＧＮＳＳ代替定位有効技術は、任意またはホットスタートの有効性タイマのサポートが可能である。代替の喪失がなかったとしても、ＧＮＳＳ位置決めの再試行が試みられる。また失敗のたびに、再試行間の間隔が短縮される。
【００４５】
ドリフトトリガ
代替ビーコン出力が閾値を超えて変化（増減）した場合、または受信した相対ビーコン出力または信号タイミングにおける変化により、ＧＮＳＳ再試行を要求することができる。
【００４６】
近隣トリガ
代替ビーコンリストが変化した場合、ＧＮＳＳ再試行を要求することができる。この技術は特に、ＷＬＡＮノードを代替ビーコンとして使用する際に有用である。
【００４７】
最後のトリガ
装置の電池モニタが、電源が少なくなっている旨を信号報知した場合、ＧＮＳＳ再試行を要求することができる。このトリガは特に、永続的な不揮発性メモリを備えた所在地認識タグにおいて有用である。
【００４８】
Ｃ．その他の実施形態−通信送受信機を備えたＬＤＰ装置
登録再試行
ＬＤＰが、ビーコン受信機サブシステムの替わりに無線通信送受信機を備えている場合、ビーコン識別情報、タイミングおよび受信した出力以外の無線通信ネットワーク（ＷＣＮ）情報を使用して、ＧＮＳＳの有効性拡張判定に係る代替技術を実施することができる。具体的には、受信信号強度（ＲＳＳ）、タイミングアドバンス（ＴＡ）、往復時間（ＲＴＴ）、または往復遅延（ＲＴＤ）等のデータが、ＷＣＮに登録したＬＤＰに対して有効となる。ＬＤＰは適合のセルラー装置でないため、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを集めるべく、 ＬＤＰはセルラーネットワークへの接続を再試行することができる。
【００４９】
ビーコンタイミングのアクティブ状態判定
無線通信送受信機を備えたＬＤＰは、無線通信ネットワーク（ＷＣＮ）とのアクティブなセッションを成立させる能力を有している。アクティブなセッションはＷＣＮを介したデータパスを成立させる必要がなく、ＬＤＰに対して、ＷＣＮの提供するサービスおよび対応のホームサーバへの加入を要求するものである。より正確に言えば、ＬＤＰはセッション開始の失敗を利用して、ブロードキャストビーコン上で使用不能なＷＣＮからの情報を受信することができる。
【００５０】
この付加的情報は、往復時間から推定されたタイミングアドバンス（ＴＡ）または往復時間（ＲＴＴ）そのもの、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、周波数に係る詳細、または近隣ビーコンの識別子を含み得る。タイミングおよび信号出力情報を使用して、直接動作判定を行うことができ、また近隣ビーコン情報を使用して、ＬＤＰ代替受信機の再調整、および各ビーコンに対するタイミングおよび／または出力測定の展開を行うことができる。追加されたタイミングおよび出力に係る情報はまた、ＧＮＳＳにつき最終的に得られた位置を無効化する動作の検知に使用されることもある。
【００５１】
Ｄ．結論
本発明の実際の範囲は、本明細書に開示の現在好ましいと判断される実施形態に限定されるものでない。多くの場合、本明細書に記述の実現（機能要素）様態は、単に設計者の選択によるものであり、必ずしも要求されるものでない。さらに、本明細書を読んだ当業者にとって、前述の実施形態に対する修正および変更が加えられることは明らかである。従って、明示のない限り、以下の請求項の保護範囲は、前述の特定の実施形態に限定されるものでない。
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００９年１２月１８日出願の米国特許出願番号１２／６４１，８０７の利益を主張し、その開示内容を参照としてここに組み込む。
【０００２】
技術分野
本発明は、一般的には衛星位置決めシステムのための方法および装置に係り、特に、建造物内または衛星位置決め信号が十分に利用できないあらゆる時間もしくは場所における定位を可能にする多数受信機アプローチに係るが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）（現在運用の例として、米国ＮａｖＳｔａｒのＧＰＳシステムが挙げられる）受信機のような位置決めシステムが、ますます電池式端末（すなわち、ネットブックのパーソナルコンピュータ、移動体無線装置）へ搭載されるようになってきている。周回軌道衛星群により、受信機がユーザ端末の所在地を推定する際に使用する低出力広域電磁波信号を提供する。このような所在地推定は、通常、共同配置された処理ユニットで作動する搭載アプリケーションに設けられる。電池充電、燃料電池充填、または電源交換を行う間の持続期間を最長化するため、定位受信機サブシステムによる電力消費を限定する必要がある。現在、定位受信機サブシステムは、定位基盤アプリケーションにより積極的に要求された場合にのみ作動され、周期的にその出力を下げるようにするため、結果として周期的かつ間欠的な定位測定セットを実施する。
【０００４】
既知の信号特性（送信周波数、周波数帯域、復調、フレーミング、フレームレート、ビットパターン）およびブロードキャスト識別子を備えた地上波デジタル無線ビーコンは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の形式で使用可能であり、広域セルラーコミュニケーションネットワーク（無線通信ネットワーク（ＷＣＮs））が展開されて、ユーザによる同ネットワークへのアクセスを可能にしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明の概要
本発明は、衛星位置決め信号が利用できない場合に地上波ビーコンを代替所在地として使用することにより、ユーザ端末、特に移動体装置における電力消費を低減する方法および装置に関する。衛星位置決め信号により導き出された所在地の代替としてビーコンを使用するのに、地上波ビーコンの地理的所在地が公知である必要はない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例えば、実例としての実施形態によると、移動体装置は、ＧＮＳＳ信号を受信するよう構成されたＧＮＳＳ受信機と、地上波ビーコン信号を受信するよう構成された第２受信機と、コントローラとを備える。同実例としての実施形態において、コントローラは、信号妨害によりＧＮＳＳ信号が利用できない場合を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用することで以前のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成される。本開示の主題の他の実施様態につき、以下に詳細に説明する。
【０００７】
図面の簡単な説明
以下の詳細な説明と同様、以上の概要は、添付の図面とともに読むことで一層理解されるものである。本発明を説明する目的で、図面には本発明の一例としての構成を示したが、本発明は、図面に開示の特定の方法および手段に限定されるものではない。図中、
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、 衛星信号送信の代替としてのローカル地上波ビーコンの使用を示すものである。
【図２ａ】図２ａは、衛生信号送信の代替として地上波ビーコンを使用した場合のイベントを描くものである。
【図２ｂ】図２ｂは、衛星信号送信の代替としての地上波ビーコンの使用を中断した場合のイベントを描くものである。
【図２ｃ】図２ｃは、衛生信号送信の代替としての地上波ビーコンの使用中断において失敗したケースにおけるイベントを描くものである。
【図３】図３は、移動体または携帯型装置のための、多数受信機による定位可能型サブシステムを描くものである。
【図４】図４は、衛星信号送信の代替としての地上波無線通信システムからのタイミングの使用を示すものである。
【図５】図５は、衛星信号送信の代替としての地上波無線通信システムから受信した出力の使用を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実例としての実施形態の詳細な説明
さて、本発明の実例としての実施形態について説明する。まず、問題の概略につき、詳細に説明を行い、解決策をより詳細に説明する。
【００１０】
自己位置決め受信機（定位装置プラットフォーム（ＬＤＰ）としても周知である）は、定位アプリケーションに対して周期的またはアドホック的に位置推定を作成および送達する際に使用される多数受信機装置である。ＬＤＰは、電池動力式であり、従って使用可能な寿命が限定されるものと想定され、電力消費を制限する技術がサービス提供の持続に不可欠である。ＬＤＰ電気回路は、携帯電話、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステム、または位置認識タグのようなより大きい装置の一部として設計される。代替技術は無線ネットワークとの二重通信を要求しないため、同装置は送信装備を必要としない。
【００１１】
信号妨害によりＧＮＳＳ信号が利用できない場合に、それがＧＮＳＳ位置更新の失敗に基づき判定され、ＬＤＰは、その二次受信機によって受信したビーコン出力、ビーコン識別子、および／または信号タイミングアドバンスまたは往復時間等のネットワークパラメータを使用し、既知のＧＮＳＳ導出最終位置が依然として有効であるか否かを判定することができる。一定間隔または特定イベントの発生までＧＮＳＳ検索を中断することにより、ＧＮＳＳ関連の電気回路および処理につき、完全にその出力を下げることができ、電池寿命を延長することができる。
【００１２】
Ａ．ＬＤＰ
多数受信機装置
ＬＤＰは多数受信機装置である。ＧＮＳＳ受信機は通常、位置推定に使用される。代替受信機（送受信機の一部であってもよい）は、地上波ビーコンからの信号情報収集に使用される。ソフトウェア無線（ＳＤＲ）を使用し、多数受信機のエミュレートを行い、ＧＮＳＳおよび地上波ネットワークのサンプリングを行うことが可能である。性能を向上させるためには、ＧＮＳＳおよび多数地上波ビーコンの同時サンプリングを可能にするため、２つ以上の受信機を並行して使用することができる。
【００１３】
ビーコン
ビーコンとは、事前に確立された方式に応じて、識別情報を含むデータを送信するために確立された周波数または周波数帯域を使用する無線送信機である。ビーコンによるデジタルデータブロードキャストの使用により、同ビーコンとそのネットワークとの識別が可能になる。ネットワークタイミングは、ビーコンから送信されたフレーム（誘導チャンネルまたは同期チャンネル）より展開される。ビーコン送信の例としては、セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２.１１ネットワークのビーコンフレームが挙げられ、またビーコン識別子の例としては、ＣＤＭＡおよびＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭ（登録商標）セルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子（ＢＳＳＩＤ）が挙げられる。
【００１４】
受動的ビーコン出力レベルと近接
ＬＤＰは、周期的サンプリングイベント中に、近隣ビーコンの信号強度を測定することによって高精度ＧＮＳＳ位置推定の代替としてビーコンを受動的に使用することができる。ＧＮＳＳ受信機および地上波ビーコン受信機は双方とも同時に情報収集を行うため、代替ビーコンの送信出力を測定し、ＧＮＳＳの最終測位に記録されたビーコン送信出力と比較することができる。記録されたビーコン出力を使用する閾値セットがＬＤＰによって確立され、代替ビーコンへの動きおよび代替ビーコンからの動きを、続くサンプリング期間中に検知可能である。
【００１５】
図１は、衛星信号送信の代替としての、局所的地上波ビーコン（本例では、ＷｉＦｉ（ＩＥＥＥ８０２．１１）ノードのような短距離無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のアクセスポイント）の使用を示している。図１において、移動体装置１０１は、無線ブロードキャスト１１１の損なわれないＧＮＳＳ衛星群１０８とともに建造物１０７の外側に示され、位置判定が可能である。本例では、群１０８のうち１つの衛星１０９が、建造物１０７により妨害されたナビゲーション無線ブロードキャスト信号１１０とともに示されている。建造物１０７の外側の移動体装置１０１受信機によって検知可能なブロードキャスト信号１０６を伴うＷＬＡＮノード１０５が建造物内にある。
【００１６】
同移動体装置１０１を、建造物１０７内の位置１０４に１０３のように移動後の様子を示している。ＧＮＳＳ衛星１０８のブロードキャスト信号１１１および１０９が建造物によって今や妨害されているが、移動体装置１０１は、ＷＬＡＮノード１０８から同ブロードキャスト１０９を依然として検知することができる。ブロードキャスト信号１１１または１１０を伴うＧＮＳＳ衛星群１０８の個々の構成員は依然として検知されるが、４つ未満の衛星ブロードキャストでは、ＧＮＳＳ基盤位置推定の計算に不十分である。しかしながら、識別可能な局所的ブロードキャスト信号１０６が依然として検知可能であるため、代替ビーコン送信１０６が検知可能である限り、最終のＧＮＳＳ展開位置推定が有効であると見做すことができる。
【００１７】
図２ａは、以前のＧＮＳＳ取得位置に対する現在位置の有効性を判定するための代替として地上波ビーコンを使用する際の動作ステップを詳述するものである。
【００１８】
ＧＮＳＳ受信機サブシステムは、第１有効ＧＮＳＳ位置を展開しなければならない２０１。この位置には、緯度、経度、高度、タイミング、および選択的に速度が含まれる。略並行して略同時に、ビーコン受信機サブシステムは、事前に規定された送信帯域における無線ビーコンを検知および識別する２０２。ビーコンに係る情報としては、送信機識別情報が含まれ、また受信した出力、受信機タイミング、またはその他の信号性質測定を含むこともできる。第１ＧＮＳＳ位置およびビーコンの第１リストが、プロセッササブシステムに送達され、局所的に記憶される２０３。展開された第１ＧＮＳＳ位置が有効であったため、ＧＮＳＳ展開情報は、定位消費型アプリケーション（図示せず）に引き渡される。一旦ＧＮＳＳ受信機サブシステムが第１ＧＮＳＳ位置を送達すると、ＧＮＳＳ受信機システムは、次の更新が要求されるまで、省電力スリープモードへの切り替えがなされる２０４。位置更新の要求頻度は、プロセッササブシステムを介して定位消費型アプリケーションにより設定される。ビーコン受信機サブシステムもまた、次の更新が要求されるまで、省電力スリープモードへの切り替えがなされる２０５。ＧＮＳＳ受信機サブシステムが有効なＧＮＳＳ測位の間、ビーコン受信機サブシステムがＧＮＳＳ受信機サブシステムと並行して起動される。
【００１９】
ＧＮＳＳ受信機サブシステムが有効なＧＮＳＳ測位に失敗した場合２０６、それに応じて、ビーコン受信機サブシステムは検知および識別可能なビーコンの現在のリストを同時作成する２０７。この場合、コントローラが、現在のビーコンリストを、最終的に有効なＧＮＳＳの決定に対して時間的に関連付けられた先行ビーコンリストと比較する。
【００２０】
この一例としてのケースにおいて、現在のビーコンリストと先行のビーコンリストとの双方に範囲の制限されたビーコン（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１のＷｉＦｉノード）が存在する場合、コントローラは、誤差半径の増大した最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再度使用することができる。誤差半径は、ビーコン種別（例えば、８０２．１１において、バージョン「ｎ」のアクセスポイントが２００メートル拡張範囲を有する一方で、バージョン「ｂ」および「ｇ」のアクセスポイントは通常１００メートルの最大範囲を有する。またブルートゥース、ＲＦＩＤ、および超広域帯（ＵＷＢ）を使用するもの等、その他のＷＬＡＮもしくはビーコン技術は数十メートルのより狭い範囲を有する。）または周波数帯域（信号周波数が増すと同範囲は狭まる）に応じて変化する。
【００２１】
コントローラは、ビーコンリストの検討に基づき、最終的に有効なＧＮＳＳの決定が依然として有効である旨の判定を行うと、ＧＮＳＳ受信機サブシステムをオフに切り替え２１０、トリガ条件を設定することにより、後にトリガ条件が満たされると、ＧＮＳＳ定位の再起動および再試行を行う。ビーコン受信機サブシステムは、コントローラにより、省電力状態への遷移が命じられる２１１。
【００２２】
図２ｂは、トリガイベント後のＧＮＳＳ定位再開に成功した例を示すものである。この状況において、ＧＮＳＳ受信機サブシステムは、電源がオフされると始動する２１０。コントローラはＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知する。このようなＧＮＳＳ再試行のトリガイベントは、本文書の後半に詳述する。ＧＮＳＳ再試行イベントの主要例としては、図２ｂに示すように、ビーコン受信機サブシステムがコントローラに送信する新たなビーコンリストを作成する２１１。コントローラは、新たなビーコンリストにおいて事前に選択された代替ビーコンが欠落している旨を検知する。代替ビーコンまたは選択されたビーコンが、もはや継続的に所在地の有効性を保証するものでないために、ＧＮＳＳ再起動および再試行が許可される２１２。
【００２３】
ＧＮＳＳの再起動および再試行２１３は名目上、コントローラが、ＧＮＳＳ受信機サブシステムに記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータに加えて現在時刻および最終的に有効な所在地をアップロードするホットスタートである。本例においては、ホットスタート後、ＧＮＳ受信機は位置決めの実施に成功すると２０１、ＧＮＳＳの生成情報を記憶してアプリケーションに引き渡すコントローラに対して引き渡す２１４。コントローラは、ビーコン受信機サブシステムに対して命令を行い、ビーコンを再スキャンさせる２１３。ビーコン受信機サブシステムは、検知および識別可能なビーコンをスキャンし、省電力スリープモードに切り替わる前に、コントローラに対してその判定リストの報告を行う２１１。コントローラは、新たなビーコンリストとタイムスタンプとを記憶する２１６。
【００２４】
図２ｃは、トリガイベント後のＧＮＳＳ定位再開に失敗した例を描くものである。この状況において、ＧＮＳＳ受信機サブシステムは、電源がオフになると始動する２１０。コントローラはＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知する。本例の場合、図２ｃに示すように、ビーコン受信機サブシステムは、コントローラに送信される新たなビーコンリストを作成する２１１。新たなビーコンリスト中、事前判定された代替ビーコンが欠落しているとこれがトリガとなって、コントローラはＧＮＳＳサブシステムの再試行を行う２１２。
【００２５】
ＧＮＳＳ再起動および再試行２１３は名目上、コントローラがＧＮＳＳ受信機サブシステムに記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータに加えて、現在時刻および最終的に有効な所在地をアップロードするホットスタートである。本例においては、ホットスタート後、ＧＮＳ受信機がＧＮＳＳ測位に失敗する２１５。この新たなＧＮＳＳ位置作成の失敗は、コントローラに伝えられ、コントローラはアプリケーションに対して現在の所在地が未知または不確実である旨を信号通知する２１６。
【００２６】
図３は、定位装置プラットフォーム（ＬＤＰ）の機能要素を描いたものである。ＧＮＳＳ受信機サブシステム（ＧＲＳ）３０１は、データバス３０８を介してマイクロプロセッサ基盤のコントローラ３０２に接続された市販の省電力ＧＰＳチップセットである。
【００２７】
ビーコン受信機サブシステム（ＢＲＳ）３０４は、シリアル周辺インタフェース（ＳＰＩ）等のデータバス３０８を介してマイクロプロセッサ基盤のコントローラ３０２に接続された市販の省電力ＷＬＡＮもしくは無線受信機である。ＧＲＳ３０１およびＢＲＳ３０４は、機能的には個別の受信機であるが、アンテナおよび電気回路を共有してもよい。
【００２８】
クロック３０５は、市販で入手可能なクロックモジュールである。トリガイベント、単位コスト、および電力消費に関する設計者の選択に応じて、クロックは温度補償水晶発振器のような非常に安定的なクロックから、安定性には欠けるものの安価な水晶ベースのリアルタイムクロックまで使用できる。クロック３０５は、ＧＲＳ３０１からのＧＮＳＳ導出タイミング信号が可能な場合にそれを使用して、コントローラによって設定されて遵守される。クロック３０５を使用して、ＧＲＳ３０１、ＢＲＳ３０４、およびコントローラ３０２の省電力スリープ期間を判定するようにしてもよい。クロックモジュール３０５がこのように選択されると、ＧＲＳ３０１に参照ＧＮＳＳシステム時間を提供し、決定時間を早めることができる。
【００２９】
コントローラ３０２は、ＬＤＰの決定ロジックに対して演算プラットフォームを提供するのに加え、サブシステム間のデータ転送を扱う市販の省電力マイクロプロセッサである。あるいは、コントローラ３０２は、補助サブシステム３０６の一部として設けられたプロセッサにおいて作動するソフトウェアプログラムとして実現されてもよい。
【００３０】
ローカルメモリ３０３を使用して、ＢＲＳ３０４により判定されたビーコン情報に加え、ＧＲＳ３０１からのアルマナックおよびエフェメリスデータを記憶してもよい。
【００３１】
補助サブシステム３０６が備えられ、ＬＤＰがその一部を成すより大きな装置を表す。補助サブシステム３０６は、マイクロプロセッサ、揮発性および不揮発性メモリ、ソフトウェアアプリケーション、バッテリモニタ、ディスプレイ、および提供された所在地情報を使用もしくは操作する入力を備えることができる。
【００３２】
携帯電話システムのような広域通信ネットワークからのブロードキャストは、代替ビーコンとして機能するのに適している。非常に小さな基地局（フェムトセル）は、その範囲および出力においてＷＬＡＮノードと類似している。より大きく、より広域の基地局は、高出力で送信を行い、建造物内でのサービスを可能にする。セルラーブロードキャストは、特定の帯域において、特定の帯域幅および変調を用いて標準化される。セルラーブロードキャストは、セルまたはセルのセクターからの送信の区別を可能にする識別子（セルグローバルアイデンティティ（ＧＳＭ）、セルアイデンティティ（ＵＭＴＳ）、およびベースＩＤ（ＣＤＭＡ２０００）を含む。相対到達出力差および相対到達時間差に係る技術により、セルラー送信機の所在地もしくは出力が未知であっても、その動きもしくは位置変化の検知が可能となる。
【００３３】
図４は、ＧＮＳＳ展開位置推定の代替としての広域セルラーネットワークにより提供されたビーコン信号の使用を描いたものである。移動体装置４０１はまず、建造物４０３の外側のポイント４０２に配置されている。ＧＮＳＳ群４１３からのブロードキャスト無線信号４１４は、第１ポイント４０２において使用可能であり、有効な所在地、速度、高度、および時刻推定が可能である。セルラーシステム４０５、４０６、４０７、４０８からのブロードキャスト信号も第１ポイント４０２において使用可能である。しばらくして、移動体装置４０１は、建造物４０３内の第２ポイント４０４へと４１５のように移動される。ＧＮＳＳ群４１３からのブロードキャスト信号４１４は、今や周辺構造４０３によって妨害されることとなる。セルラーネットワーク４０５、４０６、４０７、４０８からの高出力ブロードキャスト信号４０９、４１０、４１１、４１２は建造物を貫通することができ、移動体装置４０１は代替としてブロードキャスト信号４０９、４１０、４１１、４１２を使用することができる。
【００３４】
本例における代替は、ブロードキャスト信号４０９、４１０、４１１、４１２間の相対時間差に基づくものである。セルラーネットワーク送信機の所在地が未知であるため、相対タイミング差から所在地を算出することはできないが、第１位置４０２および第2位置４０４で受信したこれらの間の相対タイミング差を使用して、大体の位置変化を判定することができ、それ故、有効であったＧＮＳＳ測位が依然として有効であると見做すことができるか否かを判定することができるのである。
【００３５】
図５は、ＧＮＳＳ展開所在地推定の代替として広域セルラーネットワークにより提供されたビーコン信号の使用を描いたものである。移動体装置５０１はまず、建造物５０５の外側のポイント５０２に配置される。ＧＮＳＳ群５１９からのブロードキャスト無線信号５２０が第１ポイント５０２において使用可能であり、有効な所在地、速度、高度、および時刻推定が可能である。セルラーシステム５０６、５０７、５０８、５０９からのブロードキャスト信号も、第１ポイント５０２にて使用可能である。しばらくして、移動体装置５０１は、建造物５０５内の第２ポイント５０４へと５０３のように移動する。ＧＮＳＳ群５１４からのブロードキャスト信号５１５が、今や周辺構造物５０５によって妨害されている。セルラーネットワーク５０６、５０７、５０８、５０９からの高出力ブロードキャスト信号５１０、５１１、５１２、５１３は建造物を貫通することができ、移動体装置５０１は代替としてブロードキャスト信号５１０、５１１、５１２、５１３を使用することができる。
【００３６】
本例における代替は、ブロードキャスト信号５１０、５１１、５１２、５１３間の相対出力差に基づくものである。セルラーネットワーク送信機の所在地および送信出力が未知であるため、出力差から所在地を算出することはできないが、第１位置５０２と第２位置５０４において受信したこれらの間の相対出力差を使用して、大体の位置変化を判定することができ、それ故、第１位置５０２から有効であったＧＮＳＳ測位が依然として有効であると見做すことができるか否かを判定することができるのである。これらの相対出力差は、一連の双曲線５１５、５１６、５１７、５１８として示されている。
【００３７】
Ｂ．ＧＮＳＳ再試行のトリガイベント
代替ビーコントリガの喪失
最終的に有効な既知のＧＮＳＳ位置の代替としてブロードキャスト信号を使用する場合、その代替がもはや検知不能であると、ＧＮＳＳの再試行が開始される。
【００３８】
ホットスタートトリガの喪失が差し迫った場合
ＧＮＳＳ受信機（本例ではＧＰＳ受信機）は、衛星ブロードキャストよりアルマナックおよびエフェメリスデータを収集する。ＧＰＳアルマナックは、アクティブ状態のすべてのＧＰＳ衛星についての軌道パラメータを含み、すべての衛星によりブロードキャストされる。精密なＧＰＳアルマナックデータが急遽必要となる訳ではないため、ＧＰＳアルマナックデータは数ヶ月の間、有効であると見做すことができる。
【００３９】
エフェメリスデータは、各ＧＰＳ衛星による３０秒ごとの非常に精密な軌道およびクロックの補正ブロードキャストであり、通常、各個別の衛星ブロードキャストより収集される。エフェメリスデータは、時間的制約があるものであり、高頻度で（例えば、３０分未満で）更新されなければならず、さもなければ正確な所在地推定ができなくなってしまう。
【００４０】
ＧＮＳＳ受信機が新たなアルマナックおよびエフェメリスを収集しなければならない「コールドスタート」状況、もしくは所在地推定算出前に、ＧＮＳＳ受信機が新たなエフェメリスデータを収集しなければならない「ウォームスタート」を避けるため、ＬＤＰは、ＧＮＳＳ受信機サブシステムを周期的に起動して、新しいＧＮＳＳ所在地推定を試みるようにする。
【００４１】
衛星更新トリガ
有効な各衛星からエフェメリスデータが収集されると、タイムスタンプが付与される。ＬＤＰ内では、時間、衛星ＩＤ、およびエフェメリスデータのデータベースへの入力が行われる。エフェメリスデータが制限時間（名目上、３０分）を超えた場合、その衛星についてのデータが古い旨のマークが付される。新しいＧＮＳＳ定位のトリガが設定され、データベースの入力が古い旨のマークが付される前に、衛星信号収集および所在地推定を行うようにする。このトリガに基づく方法は、最初のコールドスタート後、新しく有効となった衛星に対してのみ、あるいは各データベース入力に対するガード時間（名目上、１５分）が超過した場合に、ＧＮＳＳ受信機により衛星エフェメリスデータが収集されるといった方式に基づく。
【００４２】
アルマナックデータに基づく、経時的な衛星の有効性に関する予測モデルを使用して、衛星が水平線上を移動する際、データベースへのエフェメリス入力を無効にするようにしてもよい。この予測された挙動は、衛星が使用不能であるとの予測前における定位の引き金となり得る。
【００４３】
単発タイマ超過トリガ
ＧＮＳＳ代替定位有効技術は、任意の有効性タイマのサポートが可能である。代替の喪失がなかったとしても、ＧＮＳＳ位置決めの再試行が試みられる。これは再設定可能なタイマである。
【００４４】
進行性ＧＰＳ再試行の（時限）トリガ
ＧＮＳＳ代替定位有効技術は、任意またはホットスタートの有効性タイマのサポートが可能である。代替の喪失がなかったとしても、ＧＮＳＳ位置決めの再試行が試みられる。また失敗のたびに、再試行間の間隔が短縮される。
【００４５】
ドリフトトリガ
代替ビーコン出力が閾値を超えて変化（増減）した場合、または受信した相対ビーコン出力または信号タイミングにおける変化により、ＧＮＳＳ再試行を要求することができる。
【００４６】
近隣トリガ
代替ビーコンリストが変化した場合、ＧＮＳＳ再試行を要求することができる。この技術は特に、ＷＬＡＮノードを代替ビーコンとして使用する際に有用である。
【００４７】
最後のトリガ
装置の電池モニタが、電源が少なくなっている旨を信号報知した場合、ＧＮＳＳ再試行を要求することができる。このトリガは特に、永続的な不揮発性メモリを備えた所在地認識タグにおいて有用である。
【００４８】
Ｃ．その他の実施形態−通信送受信機を備えたＬＤＰ装置
登録再試行
ＬＤＰが、ビーコン受信機サブシステムの替わりに無線通信送受信機を備えている場合、ビーコン識別情報、タイミングおよび受信した出力以外の無線通信ネットワーク（ＷＣＮ）情報を使用して、ＧＮＳＳの有効性拡張判定に係る代替技術を実施することができる。具体的には、受信信号強度（ＲＳＳ）、タイミングアドバンス（ＴＡ）、往復時間（ＲＴＴ）、または往復遅延（ＲＴＤ）等のデータが、ＷＣＮに登録したＬＤＰに対して有効となる。ＬＤＰは適合のセルラー装置でないため、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを集めるべく、 ＬＤＰはセルラーネットワークへの接続を再試行することができる。
【００４９】
ビーコンタイミングのアクティブ状態判定
無線通信送受信機を備えたＬＤＰは、無線通信ネットワーク（ＷＣＮ）とのアクティブなセッションを成立させる能力を有している。アクティブなセッションはＷＣＮを介したデータパスを成立させる必要がなく、ＬＤＰに対して、ＷＣＮの提供するサービスおよび対応のホームサーバへの加入を要求するものである。より正確に言えば、ＬＤＰはセッション開始の失敗を利用して、ブロードキャストビーコン上で使用不能なＷＣＮからの情報を受信することができる。
【００５０】
この付加的情報は、往復時間から推定されたタイミングアドバンス（ＴＡ）または往復時間（ＲＴＴ）そのもの、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、周波数に係る詳細、または近隣ビーコンの識別子を含み得る。タイミングおよび信号出力情報を使用して、直接動作判定を行うことができ、また近隣ビーコン情報を使用して、ＬＤＰ代替受信機の再調整、および各ビーコンに対するタイミングおよび／または出力測定の展開を行うことができる。追加されたタイミングおよび出力に係る情報はまた、ＧＮＳＳにつき最終的に得られた位置を無効化する動作の検知に使用されることもある。
【００５１】
Ｄ．結論
本発明の実際の範囲は、本明細書に開示の現在好ましいと判断される実施形態に限定されるものでない。多くの場合、本明細書に記述の実現（機能要素）様態は、単に設計者の選択によるものであり、必ずしも要求されるものでない。さらに、本明細書を読んだ当業者にとって、前述の実施形態に対する修正および変更が加えられることは明らかである。従って、明示のない限り、以下の請求項の保護範囲は、前述の特定の実施形態に限定されるものでない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体装置であって、
ＧＮＳＳ信号を受信するよう構成された全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機と、
地上波ビーコン信号を受信するよう構成された第２受信機と、
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機に対して動作可能に連結されたコントローラとを備え、
前記コントローラは、ＧＮＳＳ信号が信号妨害により使用不能になる時を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用して前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成されることを特徴とする移動体装置。
【請求項２】
前記コントローラはさらに、前記第２受信機を採用することにより、前記地上波ビーコンからネットワークパラメータを取得し、既知の最終ＧＮＳＳ導出位置が依然として有効であるか否かを判定するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項３】
前記ネットワークパラメータは、ビーコン出力、ビーコン識別子、タイミングアドバンス、および往復時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の移動体装置。
【請求項４】
前記コントローラはさらに、ＧＮＳＳ信号が使用不能である旨の検知に応じて、ＧＮＳＳ検索を中断し、前記ＧＮＳＳ受信機の出力を下げるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項５】
前記移動体装置は、携帯電話に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項６】
前記移動体装置は、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステムに搭載されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項７】
前記移動体装置は、タグ装置に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項８】
前記移動体装置は、電池動力式であることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項９】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機は、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）において実現されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１０】
前記移動体装置は、受信したビーコン信号を介してデータを受信するよう構成され、
前記受信したデータは、ビーコンおよびそのネットワークを識別する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１１】
前記移動体装置はさらに、前記ビーコンから送信されたフレームより、ネットワークタイミングを判定するよう構成されることを特徴とする請求項１０に記載の移動体装置。
【請求項１２】
前記移動体装置はさらに、前記ビーコンより、誘導チャンネル信号と同期チャンネル信号のうちの少なくとも１つを受信するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体装置。
【請求項１３】
前記移動体装置はさらに、セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークのビーコンフレームのうちの少なくとも１つを含むビーコン送信を受信するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体装置。
【請求項１４】
前記移動体装置はさらに、ＣＤＭＡまたはＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭセルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、およびＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子のうちの少なくとも１つを含むビーコン識別子を受信するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体装置。
【請求項１５】
前記移動体装置はさらに、周期的サンプリングイベント中に近隣ビーコンから受信した信号の強度を測定および比較することにより、多数のビーコンから受信したビーコン信号を高精度ＧＮＳＳ所在地推定の代替として受動的に使用するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１６】
前記移動体装置はさらに、以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成され、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域における１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記第１の有効ＧＮＳＳ位置および第１ビーコンリストを、前記移動体装置内に局所的に記憶するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較するステップと、
前記現在および前回の双方のビーコンリストにおいて限定範囲のビーコンの存在を判定すると、前記移動体装置が、前記最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再使用し、前記ＧＮＳＳ受信機をオフに切り替え、トリガ条件を設定して、後にこのトリガ条件が満たされたときにＧＮＳＳ定位を再起動および再試行するステップとであることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１７】
前記移動体装置はさらに、以下のステップを含むプロセスを実施することにより、トリガイベント後のＧＮＳＳ定位を再始動するよう構成され、
前記以下のステップとは、
ＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知するステップと、
前記コントローラが、前記ＧＮＳＳ受信機に対して、現在時刻、最終的に有効な所在地、および記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータをアップロードするステップと、
前記ＧＮＳ受信機が位置決めに成功すると、ＧＮＳＳの生成した情報が記憶され、かつ前記定位消費型アプリケーションに引き渡されるステップと、
前記第２受信機が検知および識別可能なビーコンをスキャンし、前記コントローラに対してリスト報告を行い、その後、前記省電力スリープモードへと切り替わるステップと、
新たなビーコンリストおよびタイムスタンプを記憶するステップとであることを特徴とする請求項１６に記載の移動体装置。
【請求項１８】
前記移動体装置はさらに、前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機の双方を使用して各受信機から同時に情報を収集し、ビーコン送信出力を測定して該測定値を前回のＧＮＳＳ測位において記録されたビーコン送信出力と比較し、該比較に基づいてビーコンへ向かう動作あるいはビーコンから離間する動作を検知するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１９】
前記移動体装置はさらに、 下のステップを含むプロセスを実施することにより、前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成され、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域においてセルラーネットワーク送信機からのブロードキャスト信号を含んだ１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較し、ビーコン信号間の相対時間差および相対出力差のうちのいずれかを使用して凡その位置変化を判定するステップと、
前記凡その位置変化に基づき、前記移動体装置が最終的に有効であったＧＮＳＳ位置の有効性を判定するステップとであることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項２０】
前記第２受信機は、通信送受信機において実現されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項２１】
前記移動体装置は、前記通信送受信機を用いて、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを回収するためにセルラーネットワークへの接続を再試行するよう構成されることを特徴とする請求項２０に記載の移動体装置。
【請求項２２】
前記移動体装置は、前記通信送受信機を用いて、セルラーネットワークとのアクティブなセッションを成立させ、セッション開始の失敗を使用してブロードキャストビーコン上で使用不能なネットワークからの追加情報を受信するよう構成されることを特徴とする請求項２０に記載の移動体装置。
【請求項２３】
前記追加情報は、タイミングアドバンス（ＴＡ）、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、および近隣ビーコンの周波数または識別子に係る詳細のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２２に記載の移動体装置。
【請求項２４】
移動体装置の所在地判定に使用する方法であって、
前記移動体装置と関連付けられた全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機を採用することにより、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の信号を受信するステップと、
前記移動体装置と関連付けられた第２受信機を採用することにより、地上波ビーコン信号を受信するステップと、
前記移動体装置と関連付けられたコントローラを採用することにより、ＧＮＳＳ信号が信号妨害により使用不能になる時を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用して前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記第２受信機を採用することにより、前記地上波ビーコンからネットワークパラメータを取得し、既知の最終ＧＮＳＳ導出位置が依然として有効であるか否かを判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ネットワークパラメータは、ビーコン出力、ビーコン識別子、タイミングアドバンス、および往復時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ＧＮＳＳ信号が使用不能である旨の検知に応じて、ＧＮＳＳ検索を中断し、前記ＧＮＳＳ受信機の出力を下げるステップをさらに備えることを請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記移動体装置は、携帯電話に搭載されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記移動体装置は、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステムに搭載されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記移動体装置は、タグ装置に搭載されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記移動体装置は、電池動力式であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機は、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）において実現されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
受信したビーコン信号を介してデータを受信するステップをさらに備え、
前記受信したデータは、ビーコンおよびそのネットワークを識別する情報を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３４】
前記ビーコンから送信されたフレームより、ネットワークタイミングを判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ビーコンより、誘導チャンネル信号と同期チャンネル信号のうちの少なくとも１つを受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークのビーコンフレームのうちの少なくとも１つを含むビーコン送信を受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
ＣＤＭＡまたはＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭセルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、およびＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子のうちの少なくとも１つを含むビーコン識別子を受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
周期的サンプリングイベント中に近隣ビーコンから受信した信号の強度を測定および比較することにより、多数のビーコンから受信したビーコン信号を高精度ＧＮＳＳ所在地推定の代替として受動的に使用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３９】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するステップをさらに備え、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域における１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記第１の有効ＧＮＳＳ位置および第１ビーコンリストを、前記移動体装置内に局所的に記憶するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較するステップと、
前記現在および前回の双方のビーコンリストにおいて限定範囲のビーコンの存在を判定すると、前記移動体装置が、前記最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再使用し、前記ＧＮＳＳ受信機をオフに切り替え、トリガ条件を設定して、後にこのトリガ条件が満たされたときにＧＮＳＳ定位を再起動および再試行するステップとであることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項４０】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置がトリガイベント後のＧＮＳＳ定位を再始動するステップをさらに備え、
前記以下のステップとは、
ＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知するステップと、
前記コントローラが、前記ＧＮＳＳ受信機に対して、現在時刻、最終的に有効な所在地、および記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータをアップロードするステップと、
前記ＧＮＳ受信機が位置決めに成功すると、ＧＮＳＳの生成した情報が記憶され、かつ前記定位消費型アプリケーションに引き渡されるステップと、
前記第２受信機が検知および識別可能なビーコンをスキャンし、前記コントローラに対してリスト報告を行い、その後、省電力スリープモードへと切り替わるステップと、
新たなビーコンリストおよびタイムスタンプを記憶するステップとであることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機の双方を使用して各受信機から同時に情報を収集し、ビーコン送信出力を測定して該測定値を前回のＧＮＳＳ測位において記録されたビーコン送信出力と比較し、該比較に基づいて前記ビーコンへ向かう動作あるいはビーコンから離間する動作を検知するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項４２】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置により前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法、
【請求項４３】
前記第２受信機は、通信送受信機において実現されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項４４】
前記通信送受信機を用いて、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを回収するためにセルラーネットワークへの接続を再試行するステップをさらに備えることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記通信送受信機を用いて、セルラーネットワークとのアクティブなセッションを成立させ、セッション開始の失敗を使用してブロードキャストビーコン上で使用不能なネットワークからの追加情報を受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
前記追加情報は、タイミングアドバンス（ＴＡ）、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、および近隣ビーコンの周波数または識別子に係る詳細のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
移動体装置の所在地判定に使用するシステムであって、
前記移動体装置と関連付けられた全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機を採用することにより、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の信号を受信する手段と、
前記移動体装置と関連付けられた第２受信機を採用することにより、地上波ビーコン信号を受信する手段と、
前記移動体装置と関連付けられたコントローラを採用することにより、ＧＮＳＳ信号が信号妨害により使用不能になる時を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用して前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定する手段とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項４８】
前記第２受信機を採用することにより、前記地上波ビーコンからネットワークパラメータを取得し、既知の最終ＧＮＳＳ導出位置が依然として有効であるか否かを判定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記ネットワークパラメータは、ビーコン出力、ビーコン識別子、タイミングアドバンス、および往復時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
ＧＮＳＳ信号が使用不能である旨の検知に応じて、ＧＮＳＳ検索を中断し、前記ＧＮＳＳ受信機の出力を下げる手段をさらに備えることを請求項４７に記載のシステム。
【請求項５１】
前記移動体装置は、携帯電話、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステム、およびタグ装置のうちの一つに搭載され、
前記移動体装置は、電池動力式であることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５２】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機は、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）において実現されることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５３】
受信したビーコン信号を介してデータを受信する手段をさらに備え、
前記受信したデータは、ビーコンおよびそのネットワークを識別する情報を含むことを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５４】
前記ビーコンから送信されたフレームより、ネットワークタイミングを判定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記ビーコンより、誘導チャンネル信号と同期チャンネル信号のうちの少なくとも１つを受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークのビーコンフレームのうちの少なくとも１つを含むビーコン送信を受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５７】
ＣＤＭＡまたはＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭセルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、およびＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子のうちの少なくとも１つを含むビーコン識別子を受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５８】
周期的サンプリングイベント中に近隣ビーコンから受信した信号の強度を測定および比較することにより、多数のビーコンから受信したビーコン信号を高精度ＧＮＳＳ所在地推定の代替として受動的に使用する手段をさらに備えることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５９】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記システムにより前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定する手段をさらに備え、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域における１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記第１の有効ＧＮＳＳ位置および第１ビーコンリストを、前記移動体装置内に局所的に記憶するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較するステップと、
前記現在および前回の双方のビーコンリストにおいて限定範囲のビーコンの存在を判定すると、前記移動体装置が、前記最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再使用し、前記ＧＮＳＳ受信機をオフに切り替え、トリガ条件を設定して、後にこのトリガ条件が満たされたときにＧＮＳＳ定位を再起動および再試行するステップとであることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６０】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置によりトリガイベント後のＧＮＳＳ定位を再始動する手段をさらに備え、
前記以下のステップとは、
ＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知するステップと、
前記コントローラが、前記ＧＮＳＳ受信機に対して、現在時刻、最終的に有効な所在地、および記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータをアップロードするステップと、
前記ＧＮＳ受信機が位置決めに成功すると、ＧＮＳＳの生成した情報が記憶され、かつ前記定位消費型アプリケーションに引き渡されるステップと、
前記第２受信機が検知および識別可能なビーコンをスキャンし、前記コントローラに対してリスト報告を行い、その後、前記省電力スリープモードへと切り替わるステップと、
新たなビーコンリストおよびタイムスタンプを記憶するステップとであることを特徴とする請求項５９に記載のシステム。
【請求項６１】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機の双方を使用して各受信機から同時に情報を収集し、ビーコン送信出力を測定して該測定値を前回のＧＮＳＳ測位において記録されたビーコン送信出力と比較し、該比較に基づいて前記ビーコンへ向かう動作あるいはビーコンから離間する動作を検知する手段をさらに備えることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６２】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置により前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定する手段をさらに備え、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域においてセルラーネットワーク送信機からのブロードキャスト信号を含んだ１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較し、ビーコン信号間の相対時間差および相対出力差のうちのいずれかを使用して凡その位置変化を判定するステップと、
前記凡その位置変化に基づき、前記移動体装置が最終的に有効であったＧＮＳＳ位置の有効性を判定するステップとであることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６３】
前記第２受信機は、通信送受信機において実現されることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６４】
前記通信送受信機を用いて、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを回収するためにセルラーネットワークへの接続を再試行する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６３に記載のシステム。
【請求項６５】
前記通信送受信機を用いて、セルラーネットワークとのアクティブなセッションを成立させ、セッション開始の失敗を使用してブロードキャストビーコン上で使用不能なネットワークからの追加情報を受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６３に記載のシステム。
【請求項６６】
前記追加情報は、タイミングアドバンス（ＴＡ）、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、および近隣ビーコンの周波数または識別子に係る詳細のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６５に記載のシステム。
【請求項１】
移動体装置であって、
ＧＮＳＳ信号を受信するよう構成された全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機と、
地上波ビーコン信号を受信するよう構成された第２受信機と、
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機に対して動作可能に連結されたコントローラとを備え、
前記コントローラは、ＧＮＳＳ信号が信号妨害により使用不能になる時を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用して前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成されることを特徴とする移動体装置。
【請求項２】
前記コントローラはさらに、前記第２受信機を採用することにより、前記地上波ビーコンからネットワークパラメータを取得し、既知の最終ＧＮＳＳ導出位置が依然として有効であるか否かを判定するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項３】
前記ネットワークパラメータは、ビーコン出力、ビーコン識別子、タイミングアドバンス、および往復時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の移動体装置。
【請求項４】
前記コントローラはさらに、ＧＮＳＳ信号が使用不能である旨の検知に応じて、ＧＮＳＳ検索を中断し、前記ＧＮＳＳ受信機の出力を下げるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項５】
前記移動体装置は、携帯電話に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項６】
前記移動体装置は、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステムに搭載されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項７】
前記移動体装置は、タグ装置に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項８】
前記移動体装置は、電池動力式であることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項９】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機は、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）において実現されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１０】
前記移動体装置は、受信したビーコン信号を介してデータを受信するよう構成され、
前記受信したデータは、ビーコンおよびそのネットワークを識別する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１１】
前記移動体装置はさらに、前記ビーコンから送信されたフレームより、ネットワークタイミングを判定するよう構成されることを特徴とする請求項１０に記載の移動体装置。
【請求項１２】
前記移動体装置はさらに、前記ビーコンより、誘導チャンネル信号と同期チャンネル信号のうちの少なくとも１つを受信するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体装置。
【請求項１３】
前記移動体装置はさらに、セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークのビーコンフレームのうちの少なくとも１つを含むビーコン送信を受信するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体装置。
【請求項１４】
前記移動体装置はさらに、ＣＤＭＡまたはＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭセルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、およびＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子のうちの少なくとも１つを含むビーコン識別子を受信するよう構成されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体装置。
【請求項１５】
前記移動体装置はさらに、周期的サンプリングイベント中に近隣ビーコンから受信した信号の強度を測定および比較することにより、多数のビーコンから受信したビーコン信号を高精度ＧＮＳＳ所在地推定の代替として受動的に使用するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１６】
前記移動体装置はさらに、以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成され、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域における１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記第１の有効ＧＮＳＳ位置および第１ビーコンリストを、前記移動体装置内に局所的に記憶するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較するステップと、
前記現在および前回の双方のビーコンリストにおいて限定範囲のビーコンの存在を判定すると、前記移動体装置が、前記最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再使用し、前記ＧＮＳＳ受信機をオフに切り替え、トリガ条件を設定して、後にこのトリガ条件が満たされたときにＧＮＳＳ定位を再起動および再試行するステップとであることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１７】
前記移動体装置はさらに、以下のステップを含むプロセスを実施することにより、トリガイベント後のＧＮＳＳ定位を再始動するよう構成され、
前記以下のステップとは、
ＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知するステップと、
前記コントローラが、前記ＧＮＳＳ受信機に対して、現在時刻、最終的に有効な所在地、および記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータをアップロードするステップと、
前記ＧＮＳ受信機が位置決めに成功すると、ＧＮＳＳの生成した情報が記憶され、かつ前記定位消費型アプリケーションに引き渡されるステップと、
前記第２受信機が検知および識別可能なビーコンをスキャンし、前記コントローラに対してリスト報告を行い、その後、前記省電力スリープモードへと切り替わるステップと、
新たなビーコンリストおよびタイムスタンプを記憶するステップとであることを特徴とする請求項１６に記載の移動体装置。
【請求項１８】
前記移動体装置はさらに、前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機の双方を使用して各受信機から同時に情報を収集し、ビーコン送信出力を測定して該測定値を前回のＧＮＳＳ測位において記録されたビーコン送信出力と比較し、該比較に基づいてビーコンへ向かう動作あるいはビーコンから離間する動作を検知するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項１９】
前記移動体装置はさらに、 下のステップを含むプロセスを実施することにより、前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するよう構成され、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域においてセルラーネットワーク送信機からのブロードキャスト信号を含んだ１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較し、ビーコン信号間の相対時間差および相対出力差のうちのいずれかを使用して凡その位置変化を判定するステップと、
前記凡その位置変化に基づき、前記移動体装置が最終的に有効であったＧＮＳＳ位置の有効性を判定するステップとであることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項２０】
前記第２受信機は、通信送受信機において実現されることを特徴とする請求項１に記載の移動体装置。
【請求項２１】
前記移動体装置は、前記通信送受信機を用いて、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを回収するためにセルラーネットワークへの接続を再試行するよう構成されることを特徴とする請求項２０に記載の移動体装置。
【請求項２２】
前記移動体装置は、前記通信送受信機を用いて、セルラーネットワークとのアクティブなセッションを成立させ、セッション開始の失敗を使用してブロードキャストビーコン上で使用不能なネットワークからの追加情報を受信するよう構成されることを特徴とする請求項２０に記載の移動体装置。
【請求項２３】
前記追加情報は、タイミングアドバンス（ＴＡ）、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、および近隣ビーコンの周波数または識別子に係る詳細のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２２に記載の移動体装置。
【請求項２４】
移動体装置の所在地判定に使用する方法であって、
前記移動体装置と関連付けられた全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機を採用することにより、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の信号を受信するステップと、
前記移動体装置と関連付けられた第２受信機を採用することにより、地上波ビーコン信号を受信するステップと、
前記移動体装置と関連付けられたコントローラを採用することにより、ＧＮＳＳ信号が信号妨害により使用不能になる時を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用して前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項２５】
前記第２受信機を採用することにより、前記地上波ビーコンからネットワークパラメータを取得し、既知の最終ＧＮＳＳ導出位置が依然として有効であるか否かを判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ネットワークパラメータは、ビーコン出力、ビーコン識別子、タイミングアドバンス、および往復時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
ＧＮＳＳ信号が使用不能である旨の検知に応じて、ＧＮＳＳ検索を中断し、前記ＧＮＳＳ受信機の出力を下げるステップをさらに備えることを請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記移動体装置は、携帯電話に搭載されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記移動体装置は、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステムに搭載されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記移動体装置は、タグ装置に搭載されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３１】
前記移動体装置は、電池動力式であることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機は、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）において実現されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
受信したビーコン信号を介してデータを受信するステップをさらに備え、
前記受信したデータは、ビーコンおよびそのネットワークを識別する情報を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３４】
前記ビーコンから送信されたフレームより、ネットワークタイミングを判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ビーコンより、誘導チャンネル信号と同期チャンネル信号のうちの少なくとも１つを受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークのビーコンフレームのうちの少なくとも１つを含むビーコン送信を受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
ＣＤＭＡまたはＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭセルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、およびＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子のうちの少なくとも１つを含むビーコン識別子を受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
周期的サンプリングイベント中に近隣ビーコンから受信した信号の強度を測定および比較することにより、多数のビーコンから受信したビーコン信号を高精度ＧＮＳＳ所在地推定の代替として受動的に使用するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３９】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するステップをさらに備え、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域における１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記第１の有効ＧＮＳＳ位置および第１ビーコンリストを、前記移動体装置内に局所的に記憶するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較するステップと、
前記現在および前回の双方のビーコンリストにおいて限定範囲のビーコンの存在を判定すると、前記移動体装置が、前記最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再使用し、前記ＧＮＳＳ受信機をオフに切り替え、トリガ条件を設定して、後にこのトリガ条件が満たされたときにＧＮＳＳ定位を再起動および再試行するステップとであることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項４０】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置がトリガイベント後のＧＮＳＳ定位を再始動するステップをさらに備え、
前記以下のステップとは、
ＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知するステップと、
前記コントローラが、前記ＧＮＳＳ受信機に対して、現在時刻、最終的に有効な所在地、および記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータをアップロードするステップと、
前記ＧＮＳ受信機が位置決めに成功すると、ＧＮＳＳの生成した情報が記憶され、かつ前記定位消費型アプリケーションに引き渡されるステップと、
前記第２受信機が検知および識別可能なビーコンをスキャンし、前記コントローラに対してリスト報告を行い、その後、省電力スリープモードへと切り替わるステップと、
新たなビーコンリストおよびタイムスタンプを記憶するステップとであることを特徴とする請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機の双方を使用して各受信機から同時に情報を収集し、ビーコン送信出力を測定して該測定値を前回のＧＮＳＳ測位において記録されたビーコン送信出力と比較し、該比較に基づいて前記ビーコンへ向かう動作あるいはビーコンから離間する動作を検知するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項４２】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置により前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定するステップをさらに備えることを特徴とする請求項２４に記載の方法、
【請求項４３】
前記第２受信機は、通信送受信機において実現されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項４４】
前記通信送受信機を用いて、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを回収するためにセルラーネットワークへの接続を再試行するステップをさらに備えることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記通信送受信機を用いて、セルラーネットワークとのアクティブなセッションを成立させ、セッション開始の失敗を使用してブロードキャストビーコン上で使用不能なネットワークからの追加情報を受信するステップをさらに備えることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
前記追加情報は、タイミングアドバンス（ＴＡ）、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、および近隣ビーコンの周波数または識別子に係る詳細のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
移動体装置の所在地判定に使用するシステムであって、
前記移動体装置と関連付けられた全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機を採用することにより、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の信号を受信する手段と、
前記移動体装置と関連付けられた第２受信機を採用することにより、地上波ビーコン信号を受信する手段と、
前記移動体装置と関連付けられたコントローラを採用することにより、ＧＮＳＳ信号が信号妨害により使用不能になる時を検知し、それに応じて、受信した地上波ビーコン信号を使用して前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定する手段とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項４８】
前記第２受信機を採用することにより、前記地上波ビーコンからネットワークパラメータを取得し、既知の最終ＧＮＳＳ導出位置が依然として有効であるか否かを判定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記ネットワークパラメータは、ビーコン出力、ビーコン識別子、タイミングアドバンス、および往復時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
ＧＮＳＳ信号が使用不能である旨の検知に応じて、ＧＮＳＳ検索を中断し、前記ＧＮＳＳ受信機の出力を下げる手段をさらに備えることを請求項４７に記載のシステム。
【請求項５１】
前記移動体装置は、携帯電話、パーソナルナビゲーションシステムまたは自動車のナビゲーションシステム、およびタグ装置のうちの一つに搭載され、
前記移動体装置は、電池動力式であることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５２】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機は、ソフトウェア無線（ＳＤＲ）において実現されることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５３】
受信したビーコン信号を介してデータを受信する手段をさらに備え、
前記受信したデータは、ビーコンおよびそのネットワークを識別する情報を含むことを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５４】
前記ビーコンから送信されたフレームより、ネットワークタイミングを判定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記ビーコンより、誘導チャンネル信号と同期チャンネル信号のうちの少なくとも１つを受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
セルラーネットワークのブロードキャスト制御チャンネルおよびＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークのビーコンフレームのうちの少なくとも１つを含むビーコン送信を受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５７】
ＣＤＭＡまたはＵＭＴＳセルラーネットワークにおけるセルＩＤ、ＧＳＭセルラーネットワークにおけるセルグローバル識別子（ＣＧＩ）、およびＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワークにおける基地局識別子のうちの少なくとも１つを含むビーコン識別子を受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５８】
周期的サンプリングイベント中に近隣ビーコンから受信した信号の強度を測定および比較することにより、多数のビーコンから受信したビーコン信号を高精度ＧＮＳＳ所在地推定の代替として受動的に使用する手段をさらに備えることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項５９】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記システムにより前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定する手段をさらに備え、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域における１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記第１の有効ＧＮＳＳ位置および第１ビーコンリストを、前記移動体装置内に局所的に記憶するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較するステップと、
前記現在および前回の双方のビーコンリストにおいて限定範囲のビーコンの存在を判定すると、前記移動体装置が、前記最終的に有効なＧＮＳＳ位置を再使用し、前記ＧＮＳＳ受信機をオフに切り替え、トリガ条件を設定して、後にこのトリガ条件が満たされたときにＧＮＳＳ定位を再起動および再試行するステップとであることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６０】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置によりトリガイベント後のＧＮＳＳ定位を再始動する手段をさらに備え、
前記以下のステップとは、
ＧＮＳＳ再試行のトリガイベントを検知するステップと、
前記コントローラが、前記ＧＮＳＳ受信機に対して、現在時刻、最終的に有効な所在地、および記憶されたアルマナックおよびエフェメリスデータをアップロードするステップと、
前記ＧＮＳ受信機が位置決めに成功すると、ＧＮＳＳの生成した情報が記憶され、かつ前記定位消費型アプリケーションに引き渡されるステップと、
前記第２受信機が検知および識別可能なビーコンをスキャンし、前記コントローラに対してリスト報告を行い、その後、前記省電力スリープモードへと切り替わるステップと、
新たなビーコンリストおよびタイムスタンプを記憶するステップとであることを特徴とする請求項５９に記載のシステム。
【請求項６１】
前記ＧＮＳＳ受信機および前記第２受信機の双方を使用して各受信機から同時に情報を収集し、ビーコン送信出力を測定して該測定値を前回のＧＮＳＳ測位において記録されたビーコン送信出力と比較し、該比較に基づいて前記ビーコンへ向かう動作あるいはビーコンから離間する動作を検知する手段をさらに備えることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６２】
以下のステップを含むプロセスを実施することにより、前記装置により前回のＧＮＳＳ所在地更新が有効であるか否かを判定する手段をさらに備え、
前記以下のステップとは、
前記ＧＮＳＳ受信機を用いて、緯度、経度、高度、およびタイミングを含む第１の有効ＧＮＳＳ位置を展開するステップと、
並行して、前記第２受信機を用いて、事前に規定された送信帯域においてセルラーネットワーク送信機からのブロードキャスト信号を含んだ１つ以上の無線ビーコンを検知および識別するステップと、
前記ＧＮＳＳ位置情報を、定位消費型アプリケーションに引き渡すステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機を、前記定位消費型アプリケーションによって判定された次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記第２受信機を、次の更新要求時まで、省電力スリープモードに切り替えるステップと、
前記ＧＮＳＳ受信機が有効なＧＮＳＳ測位に失敗したと判定すると、前記第２受信機が検知および識別可能な現在のビーコンリストを作成するステップと、
前記現在のビーコンリストを、前記最終的に有効なＧＮＳＳ決定と時間的に関連付けられた前回のビーコンリストと比較し、ビーコン信号間の相対時間差および相対出力差のうちのいずれかを使用して凡その位置変化を判定するステップと、
前記凡その位置変化に基づき、前記移動体装置が最終的に有効であったＧＮＳＳ位置の有効性を判定するステップとであることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６３】
前記第２受信機は、通信送受信機において実現されることを特徴とする請求項４７に記載のシステム。
【請求項６４】
前記通信送受信機を用いて、多数のビーコンからタイミングおよび信号データを回収するためにセルラーネットワークへの接続を再試行する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６３に記載のシステム。
【請求項６５】
前記通信送受信機を用いて、セルラーネットワークとのアクティブなセッションを成立させ、セッション開始の失敗を使用してブロードキャストビーコン上で使用不能なネットワークからの追加情報を受信する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６３に記載のシステム。
【請求項６６】
前記追加情報は、タイミングアドバンス（ＴＡ）、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）、および近隣ビーコンの周波数または識別子に係る詳細のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６５に記載のシステム。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１３−５１４５３３（Ｐ２０１３−５１４５３３Ａ）
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４４５７５（Ｐ２０１２−５４４５７５）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５８４１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５３０８
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（５００５３２５４０）トゥルーポジション・インコーポレーテッド (48)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５８４１７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７５３０８
【国際公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（５００５３２５４０）トゥルーポジション・インコーポレーテッド (48)
【Ｆターム（参考）】
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